电子液压系统的识图-液压识图

第八章!电子液压系统的识图第一节!传感器的种类传感器技术作为信息科学的一个重要分支"与计算机技术!自动控制技术和通信技术等一起构成了信息技术的完整学科#传感器有许多分类方法"但常用的分类方法有两种(一种是按被测物理量来分$另一种是按传感器的工作原理来分#按被测物理量划分的传感器"常见的有(温度传感器!湿度传感器!压力传感器!位移传感器!流量传感器!液位传感器!力传感器!加速度传感器!转矩传感器等#按工作原理可分为( !"电学式传感器电学式传感器是非电量电测技术中应用范围较广的一种传感器"常用的有电阻式传感器!电容式传感器!电感式传感器!磁电式传感器及电涡流式传感器等#%!&电阻式传感器(它利用变阻器将被测非电量转换为电阻信号的原理制成#电阻式传感器一般有电位器式!触点变阻式!电阻应变片式及压阻式传感器等#电阻式传感器主要用于位移!压力!力!应变!力矩!气流流速!液位和液体流量等参数的测量#%*&电容式传感器(它是利用改变电容的几何尺寸或改变介质的性质和含量"从而使电容量发生变化的原理制成"主要用于压力!位移!液位!厚度!水分含量等参数的测量#%+&电感式传感器(它是利用改变磁路几何尺寸!磁体位置来改变电感或互感的电感量或压磁效应原理制成的"主要用于位移!压力!力!振动!加速度等参数的测量#%(&磁电式传感器(它是利用电磁感应原理"把被测非电量转换成电量制成"主要用于流量!转速和位移等参数的测量#%$&电涡流式传感器(它是利用金属屑在磁场中运动切割磁力线"在金属内形成涡流的原理制成"主要用于位移及厚度等参数的测量#*"磁学式传感器磁学式传感器是利用铁磁物质的一些物理效应而制成的"主要用于位移!转矩等参数的测量#+)(+"光电式传感器光电式传感器在非电量电测及自动控制技术中占有重要的地位#它是利用光电器件的光电效应和光学原理制成的"主要用于光强!光通量!位移!浓度等参数的测量#("电势型传感器电势型传感器是利用热电效应!光电效应!霍尔效应等原理制成"主要用于温度!磁通!电流!速度!光强!热辐射等参数的测量#$"电荷传感器电荷传感器是利用压电效应原理制成的"主要用于力及加速度的测量# ,"半导体传感器半导体传感器是利用半导体的压阻效应!内光电效应!磁电效应!半导体与气体接触产生物质变化等原理制成"主要用于温度!湿度!压力!加速度!磁场和有害气体的测量#)"谐振式传感器谐振式传感器是利用改变电或机械的固有参数来改变谐振频率的原理制成"主要用来测量压力#-"电化学式传感器电化学式传感器是以离子导电为基础制成"根据其电特性的形成不同"电化学传感器可分为电位式传感器!电导式传感器!电量式传感器!极谱式传感器和电解式传感器等#电化学式传感器主要用于分析气体!液体或溶于液体的固体成分!液体的酸碱度!电导率及氧化还原电位等参数的测量#另外"根据传感器对信号的检测转换过程"传感器可划分为直接转换型传感器和间接转换型传感器两大类#前者是把输入给传感器的非电量一次性地变换为电信号输出"如光敏电阻受到光照射时"电阻值会发生变化"直接把光信号转换成电信号输出$后者则要把输入给传感器的非电量先转换成另外一种非电量"然后再转换成电信号输出"如采用弹簧管敏感元件制成的压力传感器就属于这一类"当有压力作用到弹簧管时"弹簧管产生形变"传感器再把变形量转换为电信号输出#液压系统使用的传感器主要是(压力!位移!流量!温度!液位传感器和力传感器#图-!!图-,为各类传感器外形图#+-(图("!精密直线位移传感器图(#!压力传感器图($!012系列水温传感器图(%!/3("系列油箱油位传感器图(!!涡轮流量传感器图片图(&!力传感器.(+第二节!液压系统电器控制一!电磁阀控制简单液压回路与电控系统如图-)所示"一单作用液压缸"使用单控电磁阀控制#工作要求(按一下开关X7"则液压缸慢慢推进"一直到油压缸到终点压动行程开关X Q"液压缸在外力8作用下慢慢后退"要求绘出实现该动作的电控原理图#图(’!电磁阀控制简单液压回路与电控系统由于单作用油缸借助外力8复位"根据工作要求和电器控制知识"该系统需要0自保持1"并由行程开关控制器来切断自锁电路#根据以上分析"设计出有形成控制的控制电路"如图-)%9&#液压系统工作时"按下动合%常开&按钮X7"继电器线圈R B和电磁阀L B通电"动合%常开&触点R B闭合"电控系统进入0自保持1状态"电磁阀的阀芯向右移动"液压系统中液压油进入油缸底部"活塞向上运动#当活塞碰到压动行程开关X Q时"X Q由常闭变为断开"继电器线圈R B和电磁阀L B线圈内没有电流通过"动合%常开&触点R B由闭合变为断开"电磁阀阀芯在弹簧力的作用下"向左移动"液压系统里的液压油经过电磁阀流回油箱"液压缸的活塞在重力作用下向下运动#二!电磁阀控制双作用液压缸液压回路与电控系统如图--所示"有一双作用油缸"采用双控电磁阀控制#当按一下按钮开关X7"则液压缸慢慢前进$当液压缸碰到终点行程开关时"液压缸后退#要求绘出实现该动作的电控原理图#+$#图((!电磁阀控制双作用液压缸液压回路与电控系统由于双作用液压缸靠高压油液复位"根据工作要求和电器控制知识"该系统需要0自保持1"并由行程开关控制器来切断自锁电路#根据以上分析"设计出有行程控制的控制电路"如图--%9&#在图--%9&上"X7!动断%常闭&按钮"作用是0关1$X7*动合%常开&按钮"作用是0开1#X Q是行程开关"!L B!*L B分别是电磁阀的左右电磁铁线圈"R B!!R B*为继电器#液压系统开始工作时"按下动合%常开&按钮X7*"继电器线圈R B!和电磁阀左端线圈!L B通电"动合%常开&触点R B!闭合"电控系统进入0自保持1状态"电磁阀的阀芯向右移动"液压系统中液压油进入液压缸底部"活塞向右运动#当活塞碰到压动行程开关X Q时"X Q由常闭变为断开"继电器线圈R B!和电磁阀!L B线圈内没有电流通过"而继电器线圈R B*和电磁阀*L B线圈内有电流通过"动合%常开&触点R B*闭合"电控系统进入0自保持1状态"电磁阀的阀芯向左移动"液压系统中液压油进入液压缸顶部"活塞向左运动#按下X7!动断%常闭&按钮"整个电控系统断电"液压系统停止工作#三!电磁阀控制单作用双液压缸液压回路与电控系统如图-.所示"二个单作用液压缸B!7"分别使用单控电磁阀进行控制#工作要求(按一下开关X7"则液压缸B慢慢推进"一直到油压缸到终点"7液压缸开始前进"7液压缸到达终点后"B!7液压缸同时在外来8作用下退回后停止#工作时"当B液压缸压动行程开关X Q!"这时液压缸7慢慢推进"一直到油压缸到终点压动行程开关X Q*"液压缸B!7同时在外力8作用下慢慢后退#要求绘出实现该动作的电控原理图#+$!图()!电磁阀控制单作用双液压缸液压回路与电控系统由于单作用油缸借助外力8复位"根据工作要求和电器控制知识"该系统需要0自保持1"并由行程开关控制器来切断自锁电路#根据以上分析"设计出有行程控制的控制电路"如图-.%9&#在图-.%9&上"X7动合%常开&按钮"作用是0开1#X Q!!X Q*分别是液压缸B和7的行程开关%常开&"!L B!*L B分别是二个电磁阀的电磁铁线圈"R B!为0常开1继电器"R B*为0常闭1继电器#液压系统工作时"按下动合%常开&按钮X7"继电器线圈R B!和电磁阀!L B通电"动合%常开&触点R B!闭合"电控系统进入0自保持1状态# !L B电磁阀的阀芯向右移动"液压系统中液压油进入液压缸B的底部"活塞向上运动#当活塞杆碰到压动行程开关X Q!时"X Q!由常开变为闭合"电磁阀*L B线圈内有电流通过$*L B电磁阀的阀芯向右移动"液压系统中液压油进入液压缸7的底部#当液压缸7的活塞向上运动碰到动合%常开&触点X Q*时"继电器R B*通电"动合%常闭&触点R B*由闭合变为断开"电磁阀!L B和*L B断电"电磁阀阀芯在弹簧力的作用下"向左移动"液压缸B 和7的活塞在载荷8作用下"向下运动"液压系统里的液压油经过电磁阀流回油箱#四!电磁阀控制双作用双液压缸液压回路与电控系统如图-!#所示"B!7皆为双作用液压缸"分别以双控电磁阀控制"按动启动按钮X7"B液压缸开始前进"B液压缸到达终点后"7液压缸开始前进"7液压缸到达终点后"B!7液压缸同时退回"退回原位并压动行程开关后系统停止#工作时"当B液压缸压动行程开关X Q*"这时液压缸7慢慢推进"一直到油压缸到终点压动行程开关X Q("液压缸B!7同时在高压油液作用下慢慢后退#要求绘出实现该动作的电控原理图#由于双作用油缸借助高压油液复位"根据工作要求和电器控制知识"该系+*$图("*!电磁阀控制双作用双液压缸液压回路与电控系统统需要0自保持1"并由行程开关控制器来切断自锁电路#根据以上分析"设计出有行程控制的控制电路"如图-!#%9&#在图-!#%9&上"X7动合%常开&按钮"作用是0开1#X Q!!X Q*分别是液压缸B的行程开关"!L B!*L B分别是控制液压缸B的电磁阀两个电磁铁线圈$X Q+!X Q(分别是液压缸7的行程开关"+L B!(L B分别是控制液压缸7的电磁阀两个电磁铁线圈"R B!!R B*为0常开1继电器"R B+为0常闭1继电器#液压系统工作时"按下动合%常开&按钮X7"继电器线圈R B!和电磁阀!L B通电"动合%常开&触点R B!闭合"电控系统进入0自保持1状态# !L B电磁阀的阀芯向右移动"液压系统中液压油进入液压缸B的底部"活塞向右运动#当活塞杆碰到压动行程开关X Q*时"电磁阀+L B线圈内有电流通过"继电器线圈R B!和电磁阀!L B断电$+L B电磁阀的阀芯向右移动"液++$压系统中液压油进入液压缸7的底部"液压缸7的活塞向右运动#当液压缸7的活塞向右运动碰到X Q(时"继电器R B*!*L B和(L B通电"动合%常闭&触点R B*由断开变为闭合"电磁阀!L B和*L B断电"电磁阀阀芯向左移动"液压缸B和7的活塞在高压油液作用下"向左运动#当液压缸B和7的活塞杆碰到X Q!!X Q+时"*L B!(L B断电"二个电磁阀复位"液压缸B和7停止运动#第三节!液压系统450控制可编程逻辑控制器%&Y Z?Y’11’9E[0Z?2:G Z3W Y Z E E[Y"&0G&是以微控制器为基础的通用工业控制装置"广泛应用于各种机械设备和生产过程的自动控制系统中"其应用领域涉及开关逻辑控制!运动控制!闭环过程控制!通信联网等场合#&0G控制的液压系统克服了继电器控制系统手工接线!可靠性差!控制不方便!响应速度慢等不足"将&0G应用到液压系统"能较好地满足控制系统的要求"并且测试精确"运行高速!可靠"提高了生产效率"延长了设备使用寿命#目前液压控制系统和其他的机械系统有很多共性"但也有自己的特点#液压传动系统具有输出功率大!控制精度高等特点#&0G在液压传动系统主要应用普通和伺服控制系统#在大多数情况下"液压系统均采用&0G 控制#一!450与液压控制系统的接口&0G的设计主要对于开关量控制"采用&0G有很大的优势#系统设计!连接!编程等工作都很方便#为满足模拟量控制的需要"有的&0G也有专门B’H!H’B通道模块#一般小型&0G的T’F的点数为-’-!!,’!,点"能满足一般液压系统的要求#&0G由中央处理单元%G&M&!输入单元!输出单元!编程器!电源和特殊输入输出等组成"其外形如图-!!"其系统布置如图-!*所示#液压传动系统中电动机的启动方式应根据系统功率来确定#功率较小时"可以直接启动#若功率较大"则应考虑其他启动方法"最常用的是L))降压启动#液压系统中电磁换向阀的选取也很重要"应根据整个系统的配置情况综合考虑#在没有特殊要求的情况下"可以选取交流**#K的电磁换向阀"可以直接连接"不需要另外附加元件#二!450编程语言!"梯形图特点+($图(""!450外形图%!&梯形图按行从上到下"每一行从左到右编写#%*&梯形图左边垂直线为母线"以左边母线为起点"分行向右放置接点或逻辑组合#梯形图接点有常开接点和常闭接点"这些接点可以是&0G 内部继电器接点"也可是&0G 的输入接点#%+&梯形图右侧必须放置输出元件"用圆圈表示#%(&接点可以任意串!并联"输出元件只能并联不能串联#*"&0G指令图("#!450系统布置图%!&0H ’0H T (输入指令#0H 用于常开接点状态输入$0H T 用于常闭接点状态输入#%*&F M 8(输出指令#F M 8用于输出元件的驱动指令"如继电器!辅助继电器#%+&B D H ’B D T (逻辑与指令#B D H 用于常开接点串联连接指令$B D T 用于常闭接点串联连接指令#%(&F N ’F N T (逻辑或指令#F N 用于常开接点并联连接指令$F N T 用于常闭接点并联连接指令#%$&F N 7(电路块并联指令#F N 7能够使串联电路块与前面的电路块实现并联#%,&B D 7(电路块串联指令#B D 7能够使串联电路块与前面的电路块实现串联#$$+三!450应用实例如图-!+所示"液压系统采用&0G控制#当通电后"!0\有电"液压缸实现快进#当按下行程开关*]R时"+8\有电"回油走调速阀!"实现一工进#当按下行程开关+]R时"(8\有电"回油走调速阀*"实现二工进#当按下行程开关(]R时"!8\断电"*8\有电"油路反向"实现快退#当按下行程开关!]R时"$8\有电"系统实现卸荷#图("$!液压系统图根据工作要求"电磁铁和行程动作如顺序表-!#表("电磁铁动作顺序表工步!\8*\8+\8(\8$\8输入信号快进>*]R一工进>>+]R二工进>>>(]R快退>!]R卸荷>复位本例中"图-!(为&0G控制系统框图$图-!$为液压系统控制梯形图#+,$图("%!450控制系统框图图("!!液压系统控制梯形图0H T !!!###0H !!!###!F M 8!!#$##0H !!!###*F M 8!!#$*#0H !!!###+F M 8!!#$#+0H !!!####F N !!!!###F M 8!!!###0H !!!!###B D T !!###(F M 8!!#$#!0H !!!###(F M 8!!#$#()$+。